“Контроль загрязнений в нанопорах: новые возможности для опреснения, хранения CO₂ и катализа” “Модифицированная микроструктура стекловолокна позволит оценить здоровье сосудов изнутри”

Первый текст:
🧪 Натуральные и созданные человеком системы скрывают целый мир химии внутри своих крошечных пор — нанопор — где процессы меняются в зависимости от функциональных химических групп.

💧 Команда инженеров и материаловедов из Университета Вашингтона в Сент-Луисе разработала метод точного контроля загрязнений в нанопорах. Это открытие может улучшить технологии опреснения воды, хранения CO₂ и создания пористых катализаторов!

📄 Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces. Учёные Юнг-Шин Джун и Шрикант Сингамамени раскрыли, как химические группы влияют на концентрацию ионов и pH внутри нанопор.

🔬 Лаборатория Сингамамени создала плазмонный наносенсор для измерения протонов и ионов-загрязнителей. Это позволило понять, как определённые загрязнители избирательно контролируются в нанопорах.

💡 «Знание локальной концентрации ионов помогает улучшить каталитические реакции и проектировать материалы с точным управлением порами», — подчеркнула Джун.

🌡️ Работа продолжает их исследование 2022 года, где выяснилось, что pH внутри нанопор в солёных растворах может быть в 100 раз кислее, чем в основном растворе.

📊 Учёные использовали спектроскопию комбинационного рассеяния (SERS) и наносенсоры из золотых наностержней с мезопористым кремнезёмом. Они измерили концентрации анионов (фосфат, нитрат) и катионов (ртуть, свинец) в нанопорах.

🔍 В гидрофобных порах концентрация анионов была выше, а катионов — ниже, чем в объёмном растворе. В гидрофильных порах pH зависел от кислотности функциональных групп, а тяжёлые металлы — от силы их взаимодействия с этими группами.

🚀 «Интеграция функциональных материалов с наносенсорами — мощный инструмент для изучения нанопор», — заявил Сингамамени. Джун добавила: «Понимание химии нанопор поможет создавать материалы для глобальных задач».

🔮 «Многие реакции в нанопорах невидимы и отличаются от объёмных растворов. Это открытие меняет наше представление о скрытых процессах», — заключили авторы.

Второй текст:
🏥 Учёные Сколтеха создали микролампу из модифицированного оптоволокна для медицинских зондов, исследующих кровеносные сосуды и полости тела!

📡 Микролампа состоит из полого оптического волокна (внутренний диаметр 0,25 мм) с полимерным слоем и квантовыми точками внутри. Концы запаяны мембранами, а с зеркалами она превращается в лазер для фотодинамической терапии опухолей.

💡 Ключевая инновация — снижение потерь света. Наночастицы в покрытии спекаются при нагреве, уменьшая шероховатость слоёв. Это происходит «бесплатно» при нанесении зеркал из диоксида титана и кремнезёма.

🌈 Система позволяет создавать лазеры с настраиваемой длиной волны (0,3–6 мкм). Квантовые точки служат активной средой, а структура — резонатором. Цвет света зависит от характеристик точек.

🌐 Без зеркал устройство становится диффузным источником света для визуализации тканей или терапии. «Нагрев улучшает передачу света, открывая новые возможности для диагностики и лечения», — пояснил профессор Дмитрий Гордин.

🔬 Волокна изготовлены компанией SPE LLC (Саратов), а квантовые точки предоставил Саратовский госуниверситет. Чем больше слоёв — тем выше потери, но оптимизация процесса решает эту проблему.

🚀 «Такой зонд можно использовать для осмотра поверхностей, глубокой визуализации тканей или уничтожения патологий светом», — отметили исследователи.

Оба текста адаптированы с сохранением научной точности и добавлением эмодзи для акцента на ключевых идеях. 🌟

Источник

Оставьте комментарий